一种声源定位方法技术

本发明专利技术公开了一种声源定位方法，属于声源定位技术领域，包括：步骤S1，接收原始声源信号，并处理得频率值；步骤S2，采用陷波设计公式处理得到每个预设方向上的波束系数；步骤S3，对原始声源信号进行扫描，随后根据波束系数，对扫描结果进行处理；步骤S4，处理得到多个预设方向上的陷波降噪量；步骤S5，将陷波降噪量中的最大值所对应的预设方向确定为原始声源信号中的期望声源的声源方向；有益效果是：不仅定位精度优于基于最大输出功率的延迟累加波束形成算法的定位精度，而且算法整体运算量较小，适合实时在线声源定位。

A sound source location method

【技术实现步骤摘要】
一种声源定位方法
本专利技术涉及声源定位
，尤其涉及一种声源定位方法。
技术介绍
声源定位技术可以分为两大类，即声阵列(也叫传声器阵列或麦克风阵列)声源定位和声强探头声场测试。声源定位技术可用于噪声源定位、异音异响测试、语音增强、机器人声音定位、飞机噪声测试和电力设备监测等领域中。在即声阵列声源定位中，通过采集目标物发出的声音信号，并对该声音信号进行特定的算法运算，从而确定该目标物相对于声音采集装置的位置。声源定位的准确性决定了后续波束形成、盲源分离等语音增强算法性能。常用的基于最大输出功率的可控波束形成方法，将麦克风阵列所收到的声音信号进行滤波并求和从而形成波束，然后通过搜索声源可能的位置来改变该波束，最后通过修改权值使麦克风阵列的信号输出功率达到最大，该最大值所对应的方向就是声源位置方向。基于最大输出功率的可控波束形成定位算法主要分为延迟累加波束形成算法和自适应波束形成算法。延迟累加波束形成算法的权值的选取与麦克风接收到的信号的相位差有关，该算法的运算量较小、信号失真小但抗噪性能差。自适应波束形成算法因为加入了自适应滤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种声源定位方法，其特征在于，包括：/n步骤S1，通过线性麦克风阵列接收声源产生的原始声源信号，并处理得到所述原始声源信号的频率值；/n步骤S2，根据预先设置的多个接收方向、所述线性麦克风阵列的阵列属性以及所述频率值，采用陷波设计公式处理得到每个所述预设方向上的波束系数；/n步骤S3，按照多个所述预设方向，对所述线性麦克风阵列采集到的所述原始声源信号进行扫描，随后根据所述波束系数，对扫描结果进行处理得到多个所述预设方向上的陷波波束；/n步骤S4，根据所述陷波波束和所述原始声源信号处理得到多个所述预设方向上的陷波降噪量；/n步骤S5，将所述陷波降噪量中的最大值所对应的预设方向确定为所述原始声...

【技术特征摘要】
1.一种声源定位方法，其特征在于，包括：
步骤S1，通过线性麦克风阵列接收声源产生的原始声源信号，并处理得到所述原始声源信号的频率值；
步骤S2，根据预先设置的多个接收方向、所述线性麦克风阵列的阵列属性以及所述频率值，采用陷波设计公式处理得到每个所述预设方向上的波束系数；
步骤S3，按照多个所述预设方向，对所述线性麦克风阵列采集到的所述原始声源信号进行扫描，随后根据所述波束系数，对扫描结果进行处理得到多个所述预设方向上的陷波波束；
步骤S4，根据所述陷波波束和所述原始声源信号处理得到多个所述预设方向上的陷波降噪量；
步骤S5，将所述陷波降噪量中的最大值所对应的预设方向确定为所述原始声源信号中的期望声源的声源方向。


2.根据权利要求1所述的声源定位方法，其特征在于，所述陷波设计公式为：



其中，
ω＝2πf，f用于表示期望声源的所述频率值；
d(ω，θ)用于表示根据ω和θ形成的导向向量；
ε为常数，表示由陷波波束形成的白噪声增益的调节量；
IM用于表示维度数为M的单位矩阵，其中M用于表示所述线性麦克风阵列中的麦克风数目；
θ用于表示所述预设方向的方向角；
Γα，β(ω)用于表示角度范围为α到β范围内均匀声场噪声协方差矩阵；
hi(ω，θ)用于表示第i个方向上的所述波束系数。


3.根据权利要求2所述的声源定位方法，其特征在于，所述陷波设计公式中，所述导向向量d(ω，θ)满足如下公式：



其中，
t0＝d/c，d用于表示所述线性麦克风阵列中各麦克风之间的间距，c用于表示声速；



ω＝2πf，f用于表示期望声音的所述频率值；
M用于表示所述线性麦克风阵列中的麦克风数目；
θ用于表示所述预设方向的方向角。


4.根据权利要求2所述的声源定位方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛鑫，张益萍，黄明飞，姚宏贵，
申请(专利权)人：开放智能机器上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31